1937年，日本加紧侵略中国，同年6月，林基路回到上海，投入抗日救亡运动。后赴延安。1938年初，受党的派遣，林基路到新疆做统战工作，就是在这个时候，他改名为林基路，表示永远遵循党的基本路线。

　　林基路受党派遣到新疆工作后，先后任新疆学院教务长、阿克苏专区教育局局长、库车县县长、乌什县县长等职。

　　在新疆学院，林基路参照延安抗日军政大学的办学方针，以“团结、紧张、质朴、活泼”为校训，采用理论联系实际的教学方针，倡导新的工作作风，宣传中国共产党的抗日主张和方针政策，讲述“抗日救国十大纲领”，带领学生走出课堂，走向社会，广泛开展爱国抗日宣传活动，使广大师生明白抗日战争的正义性，动员师生员工以实际行动支援抗战。在林基路等中共党员的培养教育下，许多青年学生走上了革命道路，新疆学院的面貌也发生了显著的变化。

　　林基路在就任两县县长期间，忘我地工作，紧密联系群众，深入调查研究，规划开发建设，兴办教育事业，释放被关押的无辜群众，提拔正直可靠有能力的各族官员，建立养老院和孤儿院，注意减轻人民负担，鼓励农民开荒造田，大力发展农业生产，领导群众兴修水利。

　　1942年9月，反动军阀盛世才将大批在新疆工作的中共党员逮捕入狱。敌人对林基路等共产党员严刑逼供，林基路等坚贞不屈，在狱中建立党的秘密组织，继续同敌人进行坚决斗争，表现出共产党员的钢铁意志和崇高气节。林基路在著名的《囚徒歌》中表达了对革命的忠贞和坚定的信念：“坚定信念，贞守立场！掷我们的头颅，奠筑自由的金字塔；洒我们的鲜血，染成红旗，万载飘扬！”

　　1943年9月27日，林基路与陈潭秋、毛泽民等共产党员英勇就义，为中国人民的解放斗争献出了宝贵的生命，年仅27岁。